Как сделать машину времени 4 класс: Как сделать машину времени из коробки в домашних условиях: Как сделать игрушечную машину времени
|
• Вступительное слово • Проект • Презентация • Ссылки
|
Вступительное слово. В октябре у нас прошел необычный урок. На этом уроке мы защищали свой первый проект. Целый месяц мы изобретали модели «машины времени» и отбирали информацию о понравившемся изученном историческом периоде. В проекте приняли участие почти все ребята. Кто-то работал вместе с друзьями, а кто-то самостоятельно. У нас получились очень интересные «машины времени». Мы рассказывали о том, как делали свою «машину времени» и о том периоде истории, куда бы нам хотелось попасть. Свою работу над проектом мы начали с чтения и разъяснения условий проекта. Условия были таковы:
После обсуждения условий проекта нам было дано время на обдумывание, 2 выходных дня. Затем прошло дальнейшее обсуждение проекта. Ребята рассказали, кто с кем будет работать; получилось 4 команды по 3 человека и 9 ребят выполняли работу самостоятельно. Разбившись на команды, приступили к обсуждению плана работы. План:
Работа с 1 по 5 пункт плана заняла у нас 2 недели. Ребята иногда приносили модели, и мы в классе обсуждали, что можно ещё сделать в данной модели.Нам в этой работе также помогали и родители. Многие модели имеют электрические подвижные детали. Когда завершилась работа над сбором информации, мы учились пересказывать найденную информацию. Руководители проэкта — Учитель начальны классов Ершова Т.Ы. |
Когда изобретут машину времени: факты, теории, разработки
Еще в конце XIX века писатели-фантасты — среди них Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс — описывали первые прототипы машин времени. Однако научные обоснования появились в начале XX-го, с появлением теорий Эйнштейна.
В 1948-м австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение для уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В ней свет тоже вращается вместе с другими объектами, из-за чего последние движутся по замкнутым траекториям и в пространстве, и во времени.
Гедель также писал, что в каждой точке пространства есть световой конус прошлого и конус будущего. Внутри каждого из них находится мировая линия — непрерывная кривая в пространстве-времени, которая состоит из событий.
На каждой мировой линии время течет по-своему.
Конусы прошлого и будущего Курта Геделя
Если наклонить конусы под определенным углом, внутри получится окружность — это и есть машина времени. Нужно только создать такое гравитационное поле, или искривление, при котором конусы наклонятся под нужным углом. Гедель предполагал, что такая Вселенная уже где-то существует, но пока мы ничего о ней не знаем.
В 1943-м был проведен эксперимент на базе ВМС США в Филадельфии. В рамках него вокруг эсминца «Элдридж» создали специальный электромагнитный экран, который отражал сигналы радаров. Некоторые свидетели утверждали, что после этого корабль якобы исчез, а потом появился на расстоянии в сотни километров в штате Виргиния. Но спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, опровергли это.
В 1988-м американский физик и астроном Кип Торн рассчитал, при каких условиях машина времени Геделя будет работать и насколько это возможно. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец «кротовой норы» до околосветовой скорости, притормозить, потом разогнать в обратном направлении, снова притормозить, нырнуть в нору, выскочить на другом конце и уже снаружи, как можно быстрее, домчаться до обратного конца.
Так появится временная петля между прошлым и будущим.
Машина времени Торна
Впоследствии модель усложнили, рассматривая ее в четырех и пяти измерениях, где добавляются новые слои и условия. В итоге окончательной «рабочей» версии пока что не существует, но многие в своих расчетах по-прежнему опираются на гипотезу Геделя.
В 2017-м ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (англ. Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Она выглядит как «пузырь» или «ящик», который движется по кругу, проходя насквозь через пространство-время вдоль «кротовых нор».
Чтобы они возникли, необходимо искривление пространства-времени определенным образом. При этом появление черных дыр, о которых говорил Хокинг, необязательно. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы люди внутри испытывали постоянное ускорение. Те, кто будет наблюдать за этим снаружи, увидит две версии события: в одной время движется нормально, а в другой — в обратном направлении.
В начале этого года астрофизик Рон Маллет рассказал, что можно повернуть время вспять. Он также опирался на теории и уравнения Эйнштейна и предложил использовать кольцевой лазер с беспрерывно циркулирующими лучами, который сможет набрать нужную скорость и создать портал в прошлое. Это те самые «червоточины», о которой мы писали выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако у его будущей машины времени есть серьезное ограничение: с ее помощью можно вернуться не дальше, чем в тот момент, когда она была включена.
Как построить машину времени
В сентябре 2015 года космонавт Геннадий Падалка в последний раз вернулся на Землю. Он только что завершил свою шестую миссию в космосе и побил рекорд по наибольшему совокупному времени, проведенному за пределами земной атмосферы: 879 дней. И из-за этих 2,5 лет, проведенных на орбите планеты на высоких скоростях, Падалка также стал путешественником во времени, испытав общую теорию относительности Эйнштейна в действии.
«Когда г-н Падалка вернулся из своих приключений, он обнаружил, что Земля находится на 1/44 секунды раньше, чем он ожидал, — объясняет Дж. Ричард Готт, физик из Принстона и автор исследования 2001 года. книга Путешествие во времени во Вселенной Эйнштейна , «Он буквально путешествовал… в будущее».
Хотя то, что он на долю секунды моложе, чем если бы он остался на Земле, не сводит с ума, тем не менее, это дало Падалке звание «текущий рекорд путешественника во времени», по словам Готта.
Хотя это и не совсем заряженный плутонием DeLorean, путешествие во времени совсем не вымысел. Настоящие астрофизики, такие как Готт, почти уверены, что знают, как построить машину времени, и интенсивная скорость — намного, намного быстрее, чем орбитальная прогулка Падалки — является ключевым компонентом.
Ускоренный курс путешествий во времени
Bettmann//Getty Images
До 20 века считалось, что время абсолютно неизменно, а путешествия во времени невозможны с научной точки зрения.
В 1680-х годах время мысли сэра Исаака Ньютона шло с постоянной скоростью по всей Вселенной, независимо от внешних сил или местоположения. И на протяжении двух столетий научный мир придерживался теории Ньютона.
Пока не появился 26-летний Альберт Эйнштейн.
В 1905 Эйнштейн раскрыл свои идеи по специальной теории относительности, используя эту основу для своей общей теории относительности десять лет спустя. Расчеты Эйнштейна, определяющие вселенную, ввели, ну, много вещей, но также и некоторые концепции, связанные со временем. Наиболее важным является то, что время эластично и зависит от скорости, замедляясь или ускоряясь в зависимости от того, насколько быстро движется объект или человек.
В 1971 году четыре цезиевых атомных часа совершили кругосветное путешествие, а затем их сравнили с наземными часами. В результате крохотная разница во времени доказала, что Эйнштейн что-то понял. Есть еще одна технология, встроенная в ваш смартфон, которая также подтверждает теорию Эйнштейна.
«Без общей теории относительности Эйнштейна наша система GPS не работала бы».
«Без общей теории относительности Эйнштейна наша система GPS не работала бы», — говорит Рон Маллет, астрофизик и автор книги « Путешественник во времени: личная миссия ученого сделать путешествие во времени реальностью». «Это также доказательство того, что [теории] Эйнштейна верны».
Но помимо этой изменчивой версии времени Эйнштейн также рассчитал скорость света. При скорости 300 000 000 метров (или 186 282 миль) в секунду Эйнштейн описывает эту цифру как «максимальное ограничение скорости» и универсальная константа независимо от того, сидите ли вы на скамейке или путешествуете на ракетном корабле.0003
Последняя часть идей Эйнштейна об искривлении времени предполагает, что гравитация также замедляет время, а это означает, что время течет быстрее там, где гравитация слабее, например, в огромной пустоте среди массивных небесных тел, таких как Солнце, Юпитер и Земля.
Перенесемся на столетие вперед, и все эти теории — конечно, очень обобщенные — теперь образуют строительные блоки астрофизики, и среди всей этой математики экспертного уровня Эйнштейн также доказал, что путешествия во времени возможны.
Субатомная машина времени
Джеймс Бриттен//Getty Images
На самом деле, путешествия во времени не только возможны, они уже происходили — просто это не похоже на типичный научно-фантастический фильм.
Связанная история
- 30 лучших фильмов о путешествиях во времени
Возвращаясь к нашему путешествующему во времени космонавту Падалке, его прыжок в будущее на 1/44 секунды настолько ничтожен, потому что он двигался со скоростью всего 17 000 миль в час. Это не очень быстро, по крайней мере, по сравнению со скоростью света. Но что произойдет, если мы создадим нечто, способное летать намного быстрее, чем геостационарная орбита? Мы говорим не о коммерческом реактивном лайнере (от 550 до 600 миль в час) или ракете 21-го века до МКС (25 000 миль в час), а о чем-то, что может приблизиться к скорости 186 282 миль в час.
0005 секунд ?
«На субатомном уровне это было сделано, — говорит Маллетт. «Примером может служить… Большой адронный коллайдер. Он регулярно отправляет субатомные частицы в будущее».
Ускоритель частиц способен разгонять протоны до 99,999999% скорости света, скорости, при которой их относительное время движется примерно в 6900 раз медленнее, чем их неподвижные люди-наблюдатели.
«Большой адронный коллайдер… обычно отправляет субатомные частицы в будущее.»
Итак, да, мы отправляем атомы в будущее и делаем это в течение последнего десятилетия, но люди — другое дело.
Готт говорит, что, учитывая, что мы регулярно разгоняем частицы почти до скорости света, концептуально людям довольно просто путешествовать во времени в будущее. «Если вы хотите посетить Землю в 3000 году, — говорит Готт, — все, что вам нужно сделать, это сесть на космический корабль и разогнаться до 99,995% скорости света».
Допустим, человека посадили на такой корабль и отправили на планету, которая находится чуть менее чем в 500 световых годах от нас (например, Kepler 186f), то есть если бы они путешествовали на 99,995 процента скорости света, им потребуется около 500 лет, чтобы добраться туда, поскольку они движутся почти со скоростью света.
Быстрая прогулка на 550 световых лет к Kepler-186f.
НАСА ЭймсПосле быстрого перекуса и перерыва в ванной они развернутся и отправятся обратно на Землю, что займет еще 500 лет. Таким образом, в общей сложности им потребуется около тысячи лет, чтобы благополучно вернуться домой. А на Земле это будет 3018 год.
Однако, поскольку они двигались так быстро, получающееся в результате замедление времени не покажется им тысячей лет, поскольку их внутренние часы замедлились. «[Их] часы будут идти со скоростью 1/100 хода часов на Земле. [Они] состарятся всего на 10 лет», — говорит Готт. Если для нас пройдет тысячелетие, то для них это будет десятилетие.
«Если бы мы [на Земле] смотрели в окно, они бы завтракали оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооосясяся-ся-ся-у-уу-уууууууууууууууууууууууу заквася закваску, — говорит Готт, — но для [них] все было бы нормально».
Но существует огромная пропасть между теоретическим и реальным. Так как же нам преодолеть огромные технологические трудности создания машины времени?
Недалекое будущее путешествий людей во времени
Зонд Parker Solar Probe будет достигать скорости 430 000 миль в час — быстро, но далеко не со скоростью света.
Лучше всего начать с постройки космического корабля, путешествующего во времени, но инженерные препятствия, по крайней мере на данный момент, огромны. Во-первых, мы даже близко не подошли к созданию космического корабля, способного двигаться со скоростью света. Самым быстрым из когда-либо созданных космических аппаратов вскоре станет солнечный зонд Parker, который будет запущен этим летом и будет двигаться со скоростью всего 0,00067% скорости света.
Подробнее о науке о путешествиях во времени
- Новая теория случайно переворачивает пространство и время
- Студент только что доказал, что путешествия во времени возможны
- Могут ли эти кристаллы помочь нам путешествовать во времени?
Существует также огромное количество энергии, необходимой для того, чтобы корабль двигался с такой скоростью. Готт предполагает, что ключом может быть высокоэффективное топливо из антивещества, и другие мировые агентства и ученые также считают, что такое топливо может быть потенциально бесценным элементом межзвездных путешествий.
Но обеспечить безопасность человеческого груза в такой футуристической миссии тоже будет непросто. Прежде всего, корабль должен нести достаточно припасов, таких как еда, вода и лекарства, и быть самодостаточным на протяжении всего путешествия.
А вот и ускорение. Чтобы гарантировать, что наш гипотетический путешественник не будет уничтожен подавляющими перегрузками, кораблю нужно будет постепенно и неуклонно ускоряться.
Хотя постоянное ускорение в 1 g (как то, что мы чувствуем на Земле) в течение длительного периода времени в конечном итоге заставит корабль приблизиться к скорости света, это увеличит продолжительность полета и сведет к минимуму то, как далеко в будущем он может уйти.
🎆 Наши любимые дорожные наборы
Отличный общий общий
Osprey Farpoint 40
$ 210 на Amazon
Подходит как пакет для рюкзаков, путешествуя, как чемодан
Лучшее значение
Thule Subterra 34
$ 168 Amazon 9003
4. Modra 34.
Создан для дождливых дней
Cotopaxi Allpa 35
200 долларов США в Moose Jaw
Прочная ткань со встроенным, легко расстегивающимся чехлом от дождя для страховки
Ретро стиль
Topo Designs Travel Bag 40
Сейчас 31% скидка
$ 159 на Zappos
Classic Topo Look, невероятной организации
Heavy Hauler
Osprey Porter 46
$ 140 Amazon.
com
Boxy Bobsy Bobsy 46
$. , с большим количеством места
Используя наш пример с планетой размером 500 световых лет, Готт предсказывает, что постоянное ускорение в 1 g до почти скорости света увеличит старение путешественника во времени до 24 лет, «но вы все равно доберетесь до посетить Землю в 3000 году», — говорит Готт.
Чтобы создать машину с такими характеристиками, потребуется много времени, ресурсов и денег. Но то же самое можно сказать и о других амбициозных экспериментах, таких как обнаружение гравитационных волн и строительство Большого адронного коллайдера. Следующим научным мегапроектом в мире может стать машина времени.
Проблема движения задним ходом
Но в этом теоретическом портрете реального путешествия во времени есть одна большая оговорка: эта машина не едет задним ходом. В то время как Билл и Тед относительно легко отправляются в прошлое, чтобы забрать Сократа, на самом деле ученым и исследователям нужно найти способ обойти законы физики, чтобы отправиться в прошлое.
Червоточины, черные дыры, космические струны и вращающиеся световые лучи — все это предлагалось в качестве потенциальных решений для путешествий во времени в прошлое. Основная проблема, с которой борются астрофизики, заключается в том, чтобы выяснить, как направить световой луч в точку в пространстве-времени и обратно.
«Технология не за горами… мы могли бы сделать это в ближайшие двадцать лет.»
Поскольку скорость света является абсолютным максимумом, физики концентрируются на поиске таких явлений, как червоточины, которые могли бы обеспечить туннелеподобные короткие пути, которые прыгают через искривленное пространство-время и, теоретически, направляют световой луч в определенную точку пространства-времени.
Хотя червоточины действительно работают в рамках теорий относительности Эйнштейна, их еще предстоит наблюдать в космосе, и у ученых нет конкретных доказательств того, что эти галактические сокращения вообще работают.
Художник изображает черную дыру, разрывающую звезду.
NASAТаким образом, путешествие во времени в прошлое может быть более захватывающей концепцией, но ученые гораздо чаще отправляют кого-то в неизвестное будущее, а не в проторенное прошлое. Но, несмотря на огромные трудности — финансовые и научные, — Маллет верит, что будущее общества, путешествующего во времени, возможно.
«Что случилось с полетом на Луну… мы хотели полететь туда, Кеннеди просил об этом, и было достаточно финансирования, так что мы добрались туда в течение десяти лет», — говорит Маллет. «Технологии не за горами. Если бы правительство и налогоплательщики захотели заплатить за это, мы могли бы сделать это в ближайшие двадцать лет».
Научно-фантастическая сторона путешествий во времени
- 30 лучших фильмов о путешествиях во времени
- Как DeLorean застрял во времени
На данный момент любителям путешествий во времени все еще придется обращаться к научной фантастике, чтобы найти способ путешествия во времени , причем некоторые фильмы более точны, чем другие.
«Хороший фильм… был оригинальный Планета обезьян », — говорит Маллетт. «Астронавты думали, что приземлились на другой планете, которой правят обезьяны, но они обнаружили… что они путешествовали так быстро, что попали в будущее Земли. Этот фильм точно описывает специальную теорию относительности Эйнштейна. ”
О… спойлеры
Мэтт Блитц
Мэтт — писатель по истории, науке и путешествиям, который всегда ищет таинственное и скрытое. Он пишет для Smithsonian Magazine, Washingtonian, Atlas Obscura и Arlington Magazine , Он называет Вашингтон своим домом и, вероятно, рассказывает слишком много кошачьих шуток.
Четыре инструмента, необходимые для создания машины времени | Фрэнсис Гонсалес
Использование сигналов, сценариев, артефактов и симуляций для построения правдоподобного будущего.
Иллюстрация Рена Макдональда Если прошедший год чему-то нас и научил, так это тому, что мы живем во все более изменчивом, неопределенном, сложном и неоднозначном (VUCA) мире.
И именно поэтому нам нужно больше путешественников во времени, людей, которые могут помочь нам справиться с самыми большими проблемами нашего дня, глядя на дорогу вперед.
Нас окружают видения будущего в литературе, на телевидении, в кино и даже в музыкальных клипах. Большинство из них предназначены просто для развлекательных целей, но такие вещи, как «Черное зеркало», показали, как правдоподобное видение будущего может вызвать важные размышления и дискуссии по таким темам, как конфиденциальность. Зрителю остается только гадать, хотел бы я жить в этом мире?
Роль футуриста состоит в том, чтобы конкретизировать абстрактные идеи о будущем. Позволить другим людям войти в «машину времени» и испытать это будущее уже сегодня.
Построение правдоподобного будущего — это отчасти искусство и отчасти наука. Хорошая новость в том, что научиться этому может каждый. Ниже я описал четыре инструмента, которые вам понадобятся в вашем поясе инструментов.
Давайте строить!
Создание вашей машины времени
Профессионалы предвидения играют с противоречием между сегодняшними тенденциями, которые стимулируют изменения, и тяжестью истории, которая замедляет изменения, а затем добавляют третье измерение, которое представляет собой видение будущего, которое притягивает другие два элемента в новое правдоподобное будущее.
Самые привлекательные варианты будущего — это те, которые сочетают в себе прошлое, настоящее и будущее.
Допустим, мы хотим представить себе мир, в котором средний человек живет более 100 лет. Как может выглядеть этот мир? Чтобы ответить на этот вопрос и построить свою машину времени, вам понадобятся эти четыре инструмента: сигнал, сценарий, артефакт и симуляция.
- Сигналы — это признаки перемен. Как говорит автор Уильям Гибсон: «Будущее уже здесь — оно просто не очень равномерно распределено». Итак, какие доказательства вы можете найти сегодня, что люди живут дольше? Затем вы можете начать собирать эти сигналы, чтобы обосновать свое будущее и сделать его более правдоподобным.
- В сценариях вы начинаете строить мир и думаете о последствиях изменений. Итак, какие волновые эффекты могут быть у людей, живущих дольше? Может быть, возраст выхода на пенсию сдвинется до 80 лет, и люди пойдут в колледж в 30, а не в 20 лет. Одним из инструментов, который вы можете использовать для структурирования своих сценариев, является системная мифология, которая предлагает различные архетипы для мышления о будущем.
- Артефакты создаются после того, как вы собрали сигналы и разработали сценарии, чтобы сделать конкретные детали из сценариев более конкретными. Так как же выглядят рабочие стулья для пожилых сотрудников? Как выглядит меню в столовой, если студенты старше, с более изысканными вкусами? Это может показаться тривиальными деталями, но артефакты могут быть важным элементом построения мира. Конкретные детали помогают погрузить людей в будущее, которое вы создаете.
- Последним шагом будет создание какой-либо формы Симуляции , которая позволит кому-то «гулять» в этом будущем.
